一种非均匀膜层产品镀膜设备的控制系统及方法与流程

本发明涉及玻璃镀膜生产技术领域，具体涉及一种非均匀膜层产品镀膜设备的控制系统及方法。

背景技术：

目前，电子产品的外观成为了一款产品能否取得成功的重要因素，这其中也包括了产品的外观颜色设计。以手机外壳背板的颜色设计为例子，目前绝大部分手机外壳背板上只能同时存在有一种颜色，而且颜色均匀性分布。此类设计方便手机背板大规模连续式生产，以满足市场对数量的需求。但是，此设计也存在局限性，手机背板上的颜色相对单调，而且同质化严重，缺乏新鲜度。目前大面积的磁控溅射连续镀膜线，包括封闭的外壳，在所述外壳内安装有传送辊道、多个工艺腔室和多个分子泵，工艺腔室和分子泵均布置在传送辊道上方，每一工艺腔室对应的传送辊数量n≥2，传送辊道中传送辊的数量为n的整数倍，工艺腔室内设有溅射阴极，用于向传送辊道输送的基材表面镀膜，分子泵用于抽真空，以确保外壳内的真空负压氛围。在一段工艺腔内，只使用一个电机驱动所有辊道，为了镀膜的均匀性，在所有的阴极下最大限度的使用传送速度一致，工艺设计造成镀膜颜色单一且颜色均匀性分布。为了丰富产品的颜色设计，有必要对产品镀膜设备和方法作出改进。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种非均匀膜层镀膜设备的控制系统，可实现连续大面积生产非均匀膜产品，生产效率高。

第一方面，本发明实施例提供一种非均匀膜层产品镀膜设备的控制系统，非均匀膜层产品镀膜设备包括封闭的外壳，在所述外壳内安装有传送辊道、多个工艺腔室和多个分子泵，所述工艺腔室和分子泵均布置在传送辊道上方，每一工艺腔室对应的传送辊数量n≥2，传送辊道中传送辊的数量为n的整数倍，对传送辊道中的传送辊进行分组，每一组包括n个传送辊，每一组传送辊对应布置一个电机，各组传送辊由对应布置的电机驱动，控制系统包括上位机、plc控制主机、信息采集装置、电机伺服控制器和溅射阴极电源控制器；

所述上位机用于监控镀膜设备的工作情况和向plc控制主机发送控制信号；

所述信息采集装置用于检测玻璃基材在传送辊道上的位置、工艺腔内的温度和气压信息，将检测信息发送给所述plc控制主机；

plc控制主机用于接收信号采集装置发送的检测信息；

根据所述检测信息控制电机伺服控制器和溅射阴极电源控制器工作；

所述电机伺服控制器用于向电机发送控制信号，控制电机按照不同的设定速度曲线转动；

所述电机伺服控制器还用于向分子泵发送控制信号，控制分子泵工作使得镀膜设备的真空度在预设的范围内；

所述溅射阴极电源控制器用于控制溅射阴极的电源启闭状态。

可选地，控制系统还包括工艺气体释放电磁阀，所述工艺气体释放电磁阀用于控制是否释放工艺气体，所述plc控制主机控制工艺气体释放电磁阀的开启或关闭。

可选地，控制系统还包括冷却水系统电机，所述冷却水系统电机用于控制冷却水系统的水流情况，所述电机伺服控制器发送控制信号控制冷却水系统电机工作。

可选地，所述信息采集装置包括红外传感器，所述红外传感器与plc控制主机连接，所述红外传感器用于采集玻璃基材在传送辊道上的位置信息。

可选地，所述信息采集装置还包括温度传感器，所述温度传感器与plc控制主机连接，所述温度传感器用于采集工艺腔内的温度数据。

可选地，所述信息采集装置还包括气压传感器，所述气压传感器与plc控制主机连接，所述气压传感器用于采集工艺腔内的气压数据。

可选地，所述信息采集装置还包括工艺气体体积流量计，所述工艺气体体积流量计与plc控制主机连接，所述工艺气体体积流量计用于采集工艺腔内的工艺气体体积流量数据。

第二方面，本发明实施例还提供一种非均匀膜层产品镀膜设备的控制方法，包括：

plc控制主机获取信息采集装置发送的真空度检测信息，并获取预设的镀膜设备的真空度数据，根据所述真空度检测信息和真空度数据向电机伺服控制器发送控制分子泵工作的控制信号；

plc控制主机获取设定的驱动各组传送辊的电机的不同转动速度曲线数据，根据所述电机的转动速度曲线数据向电机伺服控制器发送控制电机转动速度的控制信号；

plc控制主机获取信息采集装置发送的玻璃基材在传送辊道上的位置，向溅射阴极电源控制器发送开启或关闭溅射阴极电源。

可选地，方法还包括：plc控制主机获取信息采集装置发送的气压检测信息，并获取预设的镀膜设备的工艺条件数据，根据所述气压检测信息和工艺条件数据向工艺气体释放电磁阀发送开启或关闭的控制信号。

可选地，方法还包括：plc控制主机获取信息采集装置发送的温度检测信息，并获取预设的工艺腔室的温度数据，根据所述温度检测信息和温度数据向冷却水系统电机发送控制信号。

本发明的有益效果：

本实施例的提供一种非均匀膜层产品镀膜设备的控制系统及方法，通过信息采集装置采集信号发送给plc控制主机，plc控制主机根据检测信息和系统预先设定的相关数据进行对比，作出控制判断，向电机伺服控制器和溅射阴极电源控制器发送控制信号，电机伺服控制器根据设定的电机转速曲线控制电机转动，使每一层膜对应的n个传送辊可以独立调整、控制，使得玻璃基材在对应的溅射阴极下的速度可调，溅射阴极上的材料被镀制到玻璃基材上，使得镀制的膜层厚度出现可控的变化，实现可连续大面积生产的非均匀膜层产品的镀膜。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1示出了本发明所提供的一种非均匀膜层产品镀膜设备的控制系统第一实施例的结构示意图；

图2示出了本发明所提供的一种非均匀膜层产品镀膜设备的控制方法第一实施例的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1所示，示出了本发明所提供的一种非均匀膜层产品镀膜设备的控制系统的结构示意图，非均匀膜层产品镀膜设备包括封闭的外壳，在所述外壳内安装有传送辊道、多个工艺腔室和多个分子泵，所述工艺腔室和分子泵均布置在传送辊道上方，每一工艺腔室对应的传送辊数量n≥2，传送辊道中传送辊的数量为n的整数倍，对传送辊道中的传送辊进行分组，每一组包括n个传送辊，每一组传送辊对应布置一个电机，各组传送辊由对应布置的电机驱动，控制系统包括上位机、plc控制主机、信息采集装置、电机伺服控制器和溅射阴极电源控制器；

上位机用于监控镀膜设备的工作情况和向plc控制主机发送控制信号；

信息采集装置用于检测玻璃基材在传送辊道上的位置、工艺腔内的温度、气压和真空度信息，将检测信息发送给所述plc控制主机；

plc控制主机用于接收信号采集装置发送的检测信息；

plc控制主机根据所述检测信息控制电机伺服控制器和溅射阴极电源控制器工作；

电机伺服控制器用于向电机发送控制信号，控制电机的转动速度；

电机伺服控制器还用于向分子泵发送控制信号，控制分子泵工作使得镀膜设备的真空度在预设的范围内；

溅射阴极电源控制器用于控制溅射阴极的电源启闭状态。

非均匀膜层产品镀膜设备将传送辊道中的传送辊进行分组，每一组包括n个传送辊，每一组传送辊对应布置一个电机，各组传送辊由对应布置的电机驱动，采用电机对传送辊组进行驱动，实现调整电机的转动速度就可以调节传送辊的传动速度。控制系统的上位机监控镀膜设备的工作情况，根据监控情况向plc控制主机发送控制信号。信息采集装置检测玻璃基材在传送辊道上的位置信息、工艺腔内的温度、气压和真空度信息，并将检测信息发送给plc控制主机，plc控制主机根据检测信息控制电机伺服控制器和溅射阴极电源控制器工作。电机伺服控制器向电机发送控制信号，控制电机的转动速度；电机伺服控制器根据预先设定电机的转动速度控制电机的转速。电机伺服控制器还向分子泵发送控制信号，控制分子泵工作使得镀膜设备的真空度在预设的范围内；溅射阴极电源控制器自动控制溅射阴极的电源启闭状态。在本实施例中，电机采用匀减速直线控制模式，只对两层氮化硅进行变速控制，使得玻璃基材在对应的溅射阴极下的速度可调，溅射阴极上的材料被镀制到玻璃基材上，使得镀制的膜层厚度出现可控的变化。因此，最后在同一片玻璃基材上使膜层厚度出现渐变，使基片的外观出现渐变的颜色。

本实施例的提供一种非均匀膜层产品镀膜设备的控制系统，通过信息采集装置采集信号发送给plc控制主机，plc控制主机根据检测信息和系统预先设定的相关数据进行对比，作出控制判断，向电机伺服控制器和溅射阴极电源控制器发送控制信号，电机伺服控制器根据设定的电机转速曲线控制电机转动，使每一层膜对应的n个传送辊可以独立调整、控制，使得玻璃基材在对应的溅射阴极下的速度可调，溅射阴极上的材料被镀制到玻璃基材上，使得镀制的膜层厚度出现可控的变化，实现可连续大面积生产的非均匀膜层产品的镀膜。

在本实施例中，信息采集装置包括红外传感器，所述红外传感器与plc控制主机连接，所述红外传感器用于采集玻璃基材在传送辊道上的位置信息。信息采集装置还包括温度传感器，所述温度传感器与plc控制主机连接，所述温度传感器用于采集工艺腔内的温度数据。信息采集装置还包括气压传感器，所述气压传感器与plc控制主机连接，所述气压传感器用于采集工艺腔内的气压数据。信息采集装置还包括工艺气体体积流量计，所述工艺气体体积流量计与plc控制主机连接，所述工艺气体体积流量计用于采集工艺腔内的工艺气体体积流量数据。控制系统还包括工艺气体释放电磁阀，所述工艺气体释放电磁阀用于控制是否释放工艺气体，所述工艺气体释放电磁阀由plc控制主机控制开启或关闭。工艺气体体积流量计用于采集工艺腔内的工艺气体体积流量数据。控制系统还包括冷却水系统电机，所述冷却水系统电机用于控制冷却水系统的水流情况，所述电机伺服控制器发送控制信号控制冷却水系统电机工作。

红外传感器设置传送辊道上，用于检测玻璃基材运动的位置，红外传感器将检测的玻璃基材的位置信息传送给plc控制主机，plc控制主机根据玻璃基材的位置控制溅射阴极电源控制器的开启或关闭，控制溅射阴极是否向玻璃基材喷涂材料。温度传感器采集工艺腔内的温度数据，plc控制主机判断采集的温度是否达到溅射阴极的工艺条件，若没有达到所需的工艺条件，plc控制主机控制电机伺服控制器控制冷却水系统进行降温，使工艺腔内温度达到规定的工艺条件。气压传感器采集工艺腔内的气压数据，将检测的气压数据发送给plc控制主机，plc控制主机根据溅射阴极的工艺条件判断气压是否达到所需的气压，如果没有达到相应的气压，plc控制主机控制工艺气体释放阀打开，释放工艺气体，使气压达到工艺条件，若已达到相应的气压，plc控制主机控制工艺气体释放阀关闭，停止释放工艺气体。

本实施例的非均匀膜层产品镀膜设备的控制系统，通过电机伺服控制器控制电机按照设定的速度曲线转动，带动传送辊道运动，采用红外传感器采集玻璃基材的在传送辊道的位置信息，plc控制主机根据玻璃基材的位置精准控制溅射阴极向玻璃基材喷涂材料，采用气压传感器和温度传感器采集工艺腔内的气压和温度数据，plc控制主机根据采集的数据与工艺条件参数进行对比，进而工艺气体释放阀和冷却水系统动作，保证工艺腔内工艺条件稳定，使产品批次间的一致性提供更有利的保证。

如图2所示，示出了本发明实施例提供的一种非均匀膜层产品镀膜设备的控制方法第一实施例的流程图，控制方法包括：

s1:plc控制主机获取信息采集装置发送的真空度检测信息，并获取预设的镀膜设备的真空度数据，根据所述真空度检测信息和真空度数据向电机伺服控制器发送控制分子泵工作的控制信号。

s2:plc控制主机获取信息采集装置发送的气压检测信息，并获取预设的镀膜设备的工艺条件数据，根据所述气压检测信息和工艺条件数据向工艺气体释放电磁阀发送开启或关闭的控制信号。

s3:plc控制主机获取信息采集装置发送的温度检测信息，并获取预设的工艺腔室的温度数据，根据所述温度检测信息和温度数据向冷却水系统电机发送控制信号。

s4:plc控制主机获取设定的驱动各组传送辊的电机的不同转动速度数据，根据所述电机的转动速度数据向电机伺服控制器发送控制电机转动速度的控制信号。

s5:plc控制主机获取信息采集装置发送的玻璃基材在传送辊道上的位置，向溅射阴极电源控制器发送开启或关闭溅射阴极电源。

本实施例的一种非均匀膜层产品镀膜设备的控制方法与上述控制系统属于同一发明构思，上述方法的步骤并不限定于本实施例描述的顺序，具体的控制过程参考上述实施例，在此不再赘述。通过上述步骤实现了对非均匀膜层产品镀膜设备的自动化检测和控制，通过将每一工艺腔室下方的n个传送辊均共用各自对应的电机驱动，从而使每一层膜对应的n个传送辊可以独立调整、控制，使得玻璃基材在对应的溅射阴极下的速度可调，溅射阴极上的材料被镀制到玻璃基材上，使得镀制的膜层厚度出现可控的变化，实现连续大面积生产非均匀膜层产品，提高生产效率，采用传感器采集数据，plc控制器精确控制镀膜产品在传送辊道上的位置，保证了产品批次的一致性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。